Question

【題目】科研人員在玉米（2N=20）自交系Ｍ676繁殖圃中發現一株矮化的突變體，

雄穗及雌穗生長正常，不同于其他矮化不育品系。

（1）矮稈突變體通過自交保種，后代均表現為矮稈，說明此矮稈突變體為____。矮稈突變體與Ｍ676及不同遺傳背景的渝1193品系雜交，所有雜交F1株高均顯著高于矮稈突變體，正反交F1株高無明顯差異，表明此矮化性狀受染色體上的______基因控制，此基因命名為dm676；通過統計____，說明此相對性狀受一對等位基因控制。

（2）為了初步確定基因dm676位于哪一條染色體上及在染色體上的具體位點，采用SSR分子標記（SSR是染色體中的簡單重復序列，不同個體相同位置的SSR重復次數不同；每條染色體上都有很多SSR，且具有特異性）進行該基因的定位研究。

①在玉米1-10號染色體分別確定若干特異性SSR，用以區分子代同源染色體的來源。依據SSR兩端的特定序列，設計____，對親本及F2中矮稈個體基因組進行PCR。比較電泳條帶，只有1號染色體電泳結果出現多數個體的條帶與______（填寫“高稈”或“矮稈”）相同，少數個體為重組個體（如圖1中箭頭所指），從而將矮稈突變基因初定位于1號染色體上。請在圖1中方框內畫出重組個體的電泳條帶_____。

②用1號染色體上的若干SSR，對F2中矮稈個體進行檢測，統計并計算重組率（重組率=發生重組的矮稈植株個數/被檢測矮稈個體總數×100%）。根據圖2，在重組率_________的SSR附近繼續尋找新的____，以不斷縮小SSR的間距，直到不再發生重組。

（3）已有研究發現某矮稈品系1號染色體的上述定位區間內含有隱性矮稈基因br2，研究發現基因dm676與基因br2屬于非等位基因，請寫出得出此結論的實驗設計及結果__________。

（4）將矮稈突變體dm676分別在我國重慶九龍坡、海南三亞和云南元江三個地區進行種植，發現株高、產量表現穩定。根據矮稈突變體dm676的性狀表現，科研人員認為矮稈突變體dm676具有較高的應用價值，理由是_____（至少寫出兩點）。

Answer 1

【答案】純合體 隱性 F2高稈與矮稈的性狀分離比為3：1測交后代高稈與矮稈的分離比為1：1 ①引物 矮稈 ②最小SSR SSR 用dm676與另一品系br2基因純合的矮桿玉米進行雜交，F1全部表現為高稈，因此推斷dm676與br2屬于非等位基因�；蚶�用現代技術手段證明。 dm676為純合體，矮稈品種具有抗倒伏相對較強，產量相對穩定

【解析】

1、純種能夠穩定遺傳。

2、F1表現的性狀為顯性性狀，未表現的性狀為隱性性狀。

3、分離定律：在生物的體細胞中控制同一性狀的遺傳因子成對存在，不像融合，在形成配子時，成對的遺傳因子發生分離，分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中，隨配子遺傳給后代，判定是否符合分離定律的方法是自交或測交。

（1）純種能穩定遺傳。矮稈突變體通過自交保種，后代均表現為矮稈，說明此矮稈突變體為純種或純合體。矮稈突變體與Ｍ676及不同遺傳背景的渝1193品系雜交，所有雜交F1株高均顯著高于矮稈突變體，正反交F1株高無明顯差異，表明此矮化性狀受染色體上的隱性基因控制，此基因命名為dm676；通過統計F2高稈與矮稈的性狀分離比為3：1測交后代高稈與矮稈的分離比為1：1，說明此相對性狀受一對等位基因控制。

（2）①在玉米1-10號染色體分別確定若干特異性SSR，用以區分子代同源染色體的來源。依據SSR兩端的特定序列，進行PCR之前需要設計引物，對親本及F2中矮稈個體基因組進行PCR。比較電泳條帶，只有1號染色體電泳結果出現多數個體的條帶與矮稈相同，少數個體為重組個體（如圖1中箭頭所指），從而將矮稈突變基因初定位于1號染色體上。重組個體的電泳條帶：

②用1號染色體上的若干SSR，對F2中矮稈個體進行檢測，統計并計算重組率（重組率=發生重組的矮稈植株個數/被檢測矮稈個體總數×100%）。根據圖2中的信息逐步放大顯示，在重組率最小SSR的SSR附近繼續尋找新的SSR，以不斷縮小SSR的間距，直到不再發生重組。

（3）用dm676與另一品系br2基因純合的矮桿玉米進行雜交，F1全部表現為高稈，因此推斷dm676與br2屬于非等位基因�；蚶�用現代技術手段證明。

（4）將矮稈突變體dm676分別在我國重慶九龍坡、海南三亞和云南元江三個地區進行種植，發現株高、產量表現穩定。根據矮稈突變體dm676的性狀表現，科研人員認為矮稈突變體dm676具有較高的應用價值，理由是dm676為純合體，矮稈品種具有抗倒伏相對較強，產量相對穩定。